LiFePO4 (Lityum-İyon) Pillerle Mutluluk Nasıl Bulunur?

Lityum iyon pillerin fiyatlandırılması yavaş yavaş müstehcen derecede pahalı olmaktan çıkıp orta derecede uygun fiyatlı olmaya doğru değişiyor ve biz BSLBATT olarak bu tür pillerin satışlarında istikrarlı bir artış görüyoruz. Çoğu kullanıcı bunları karavanlarda, beşinci tekerleklerde, kampçılarda ve benzeri araçlarda çalıştırırken, bazıları gerçek sabit şebekeden bağımsız sistemlere giriyor.

Bu makale lityum iyon pillerin belirli bir kategorisinden bahsedecek; Kimyasal formülünde Lityum-Demir-Fosfat veya LiFePO4, aynı zamanda LFP pilleri olarak da kısaltılır. Bunlar cep telefonunuzda ve dizüstü bilgisayarınızda bulunanlardan biraz farklıdır; bunlar (çoğunlukla) lityum-kobalt pillerdir. LFP'nin avantajı çok daha kararlı olması ve kendi kendine yanmaya yatkın olmamasıdır. Bu, hasar durumunda pilin yanmayacağı anlamına gelmez: Şarj edilmiş bir pilde çok fazla enerji depolanır ve planlanmamış bir boşalma durumunda sonuçlar çok hızlı bir şekilde çok ilginç hale gelebilir! LFP ayrıca lityum-kobalt ile karşılaştırıldığında daha uzun ömürlüdür ve sıcaklığa daha dayanıklıdır. Piyasadaki tüm çeşitli lityum pil teknolojileri arasında bu, LFP'yi derin döngülü uygulamalar için en uygun hale getiriyor!

12/24/48 Volt paket olarak satılan hemen hemen tüm LFP pillerin yaptığı gibi, pilin bir BMS veya Pil Yönetim Sistemine sahip olduğunu varsayacağız. BMS pilin korunmasıyla ilgilenir; akü boşaldığında bağlantıyı keser veya aşırı şarj olma tehdidinde bulunur. BMS ayrıca şarj ve deşarj akımlarını sınırlamakla ilgilenir, hücre sıcaklığını izler (ve gerekirse şarj/deşarjı azaltır) ve çoğu, her tam şarj yapıldığında hücreleri dengeler (dengelemeyi tüm hücreleri hücrenin içine getirmek olarak düşünün) akü paketini aynı şarj durumuna getirin; kurşun-asit akü için dengelemeye benzer şekilde). Sınırda yaşamaktan hoşlanmıyorsanız, BMS'siz bir pil SATIN ALMAYIN!

Aşağıda çok sayıda Web makalesi, blog sayfası, bilimsel yayın ve LFP üreticileriyle yapılan tartışmalardan elde edilen bilgiler yer almaktadır. Neye inandığınıza dikkat edin, ortalıkta çok fazla yanlış bilgi var! Burada yazdıklarımız hiçbir şekilde LFP piller için nihai kılavuz anlamına gelmese de, bu makalenin büyükbaş hayvan dışkısını kesip lityum iyon pillerinizden en iyi şekilde yararlanmanız için sağlam yönergeler sunmasını umuyoruz.

Neden Lityum-İyon?

Kurşun-asit akü makalemizde bu kimyanın Aşil topuğunun nasıl çok uzun süre kısmi şarjda kaldığını açıklamıştık. Pahalı bir kurşun-asit akü grubunu kısmi şarjda bekleterek birkaç ay içinde yok etmek çok kolaydır. LFP için bu çok farklı! Lityum iyon pillerin hasar görmeden sonsuza kadar kısmi şarjda kalmasına izin verebilirsiniz. Aslında LFP, tamamen dolu veya boş olmaktansa kısmi şarjda kalmayı tercih eder ve uzun ömür için pili kapatıp açmak veya kısmi şarjda bırakmak daha iyidir.

Ama bekle! Daha fazlası var!

Lityum-iyon piller neredeyse pillerin kutsal kâsesidir: Doğru şarj parametreleriyle pilin varlığını neredeyse unutabilirsiniz. Bakım yok. BMS bununla ilgilenecek ve siz de mutlu bir şekilde bisikletle uzaklaşabilirsiniz!

Ama bekle! Hala daha fazlası var! (Belirli bilgilendirici reklamlarla herhangi bir benzerlik tamamen tesadüftür ve açıkçası bu öneriye kızıyoruz!)…

LFP pilleri de çok uzun süre dayanabilir. Bizim BSLBATT LFP pilleri tam %100 şarj/deşarj döngüsünde 3000 döngüde derecelendirilmiştir. Bunu her gün yaparsanız, 8 yıldan fazla bisiklete binmiş olursunuz! %100'den daha az döngülerde kullanıldığında daha da uzun süre dayanırlar, aslında basitlik açısından doğrusal bir ilişki kullanabilirsiniz: %50 boşalma döngüsü, döngünün iki katı, %33 boşalma döngüsü anlamına gelir ve makul olarak döngülerin üç katını bekleyebilirsiniz.

Ama bekle! Daha fazlası da var!…

Bir LiFePO4 aküsü aynı kapasiteye sahip bir kurşun-asit aküsünün 1/2'sinden daha hafiftir. Büyük şarj akımlarını kaldırabilir (Ah değerinin %100'ü sorun değil, bunu kurşun asitle deneyin!), Hızlı şarja olanak sağlar, duman çıkmaması için yalıtılmıştır ve çok düşük bir kendi kendine deşarj oranına sahiptir ( ayda %3 veya daha az).

LFP için Pil Bankası Boyutlandırması

Yukarıda bunun ipucunu vermiştik: Lityum-iyon piller %100 kullanılabilir kapasiteye sahipken, kurşun-asit gerçekten %80'de bitiyor. Bu, LFP akü grubunu kurşun asit akü grubundan daha küçük boyutlandırabileceğiniz ve işlevsel olarak aynı kalmasını sağlayabileceğiniz anlamına gelir. Rakamlar, LFP'nin kurşun asidin Amper-saat boyutunun %80'i olabileceğini gösteriyor. Ancak bunun daha fazlası da var.

Uzun ömürlülük için kurşun-asit akü sıraları, düzenli olarak %50 SOC'nin altında deşarjın görüldüğü yerlerde boyutlandırılmamalıdır. LFP ile bu sorun değil! LFP için gidiş-dönüş enerji verimliliği de kurşun asitten biraz daha iyidir; bu, belirli bir deşarj seviyesinden sonra tankı doldurmak için daha az enerjiye ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir. Bu, zaten daha küçük bir pil bankamıza sahipken, %100'e daha hızlı bir iyileşme sağlıyor ve bu etkiyi daha da güçlendiriyor.

Sonuç olarak, bir lityum iyon pil bankasını eşdeğer bir kurşun-asit bankasının boyutunun %75'i kadar boyutlandırma konusunda rahat oluruz ve aynı (veya daha iyi!) performansı bekleriz. Güneşin yetersiz olduğu karanlık kış günleri de dahil.

Ama bir dakika bekleyin!

Lityum iyon gerçekten tüm pil sorunlarımıza çözüm mü? Eh, pek de değil…

LFP pillerinin de sınırlamaları vardır. Bunlardan en büyüğü sıcaklıktır: Bir lityum iyon pili donma noktasının altında veya sıfır Santigratta şarj edemezsiniz. Kurşun-asit bunu daha az umursamazdı. Pili yine de boşaltabilirsiniz (geçici bir kapasite kaybıyla), ancak şarj işlemi gerçekleşmeyecektir. BMS, kazara hasar oluşmasını önlemek için donma sıcaklıklarında şarjı engellemeye dikkat etmelidir.

Sıcaklık da yüksek uçta bir sorundur. Pillerin yaşlanmasının en büyük nedeni, kullanım ve hatta yüksek sıcaklıklarda depolamadır. 30 santigrat dereceye kadar hiçbir sorun yok. 45 Santigrat bile çok fazla bir cezaya neden olmaz. Daha yüksek herhangi bir şey gerçekten yaşlanmayı hızlandırır ve sonuçta pilin sonunu getirir. Buna pilin çevrilmediği zamanlarda saklanması da dahildir. Daha sonra LFP pillerinin nasıl arızalandığını tartışırken bu konuyu daha ayrıntılı olarak konuşacağız.

Potansiyel olarak yüksek Gerilim sağlayan şarj kaynaklarını kullanırken ortaya çıkabilecek sinsi bir sorun vardır: Pil dolduğunda, şarj kaynağı şarjı durdurmadığı sürece Gerilim artacaktır. Yeterince yükselirse BMS aküyü koruyacak ve bağlantısını kesecek ve şarj kaynağının daha da yükselmesine izin verecektir! Bu, her zaman bir yük görmesi gereken (kötü) araba alternatörü Voltaj regülatörleriyle ilgili bir sorun olabilir, aksi takdirde Voltaj yükselir ve diyotlar sihirli dumanlarını serbest bırakır. Bu aynı zamanda kontrol altında tutmak için aküye ihtiyaç duyan küçük rüzgar türbinlerinde de sorun olabilir. Pil kaybolduğunda kaçabilirler.

Sonra o dik, dik ilk satın alma fiyatı var!

Ama bahse gireriz hala bir tane istiyorsun!…

LiFePO4 Pil Nasıl Çalışır?

Lityum-iyon piller, bir tür 'sallanan sandalye' pili olarak adlandırılır: İyonları, bu durumda lityum iyonlarını, deşarj sırasında negatif elektrottan pozitif elektrota ve şarj sırasında tekrar geri hareket ettirirler. Sağdaki çizim içeride neler olduğunu gösteriyor. Küçük kırmızı toplar, negatif ve pozitif elektrotlar arasında ileri geri hareket eden lityum iyonlarıdır. Sol tarafta lityum-demir-fosfattan (LiFePO4) yapılmış pozitif elektrot bulunur. Bu, bu tür pilin adını açıklamaya yardımcı olacaktır! Demir ve fosfat iyonları, lityum iyonlarını gevşek bir şekilde yakalayan bir ızgara oluşturur. Hücre şarj edildiğinde, bu lityum iyonları ortadaki membrandan sağdaki negatif elektroda çekilir. Membran, içinde çok sayıda küçük gözenek bulunan ve lityum iyonlarının geçmesini kolaylaştıran bir tür polimerden (plastik) yapılmıştır. Olumsuz tarafı, çapraz geçen lityum iyonlarını yakalayıp tutabilen, karbon atomlarından oluşan bir kafes buluyoruz.

Pilin boşaltılması aynı şeyi tersten yapar: Elektronlar negatif elektrottan akarken, lityum iyonları bir kez daha membrandan geçerek demir-fosfat kafesine doğru harekete geçer. Pil yeniden şarj edilene kadar bir kez daha pozitif tarafta saklanırlar.

Eğer gerçekten dikkat ettiyseniz, sağdaki pil çiziminin neredeyse tamamen boşalmış bir LFP pilini gösterdiğini artık anlamışsınızdır. Neredeyse tüm lityum iyonları pozitif elektrotun yanındadır. Tamamen şarj edilmiş bir pil, bu lityum iyonlarının tümü negatif elektrotun karbonunda depolanır.

Gerçek dünyada, lityum iyon hücreleri, üzerlerine kimyasalların yapıştırıldığı çok ince alüminyum-polimer-bakır folyo katmanlarından oluşur. Çoğu zaman jöle rulosu gibi sarılırlar ve tıpkı AA pil gibi çelik bir kutuya konurlar. Satın aldığınız 12 Volt lityum iyon piller, Gerilim ve Amper-saat kapasitesini artırmak için seri ve paralel bağlanan bu hücrelerin çoğundan yapılmıştır. Her hücre yaklaşık 3,3 Volt'tur, yani seri halinde 4'ü 13,2 Volt yapar. Bu, 12 Volt kurşun-asit aküyü değiştirmek için tam olarak doğru Voltajdır!

LFP Pilini Şarj Etme

Çoğu normal solar şarj kontrol cihazının lityum iyon pilleri şarj etmede sorunu yoktur. İhtiyaç duyulan Voltajlar, AGM aküleri (bir tür kapalı kurşun-asit akü) için kullanılanlara çok benzer. BMS, pil hücrelerinin doğru Voltajı görmesini, aşırı şarj edilmemesini veya aşırı deşarj olmamasını sağlamaya da yardımcı olur, hücreleri dengeler ve şarj edilirken hücre sıcaklığının makul düzeyde olmasını sağlar.

Aşağıdaki grafik, şarj edilen bir LiFePO4 pilinin tipik bir profilini göstermektedir. Okumayı kolaylaştırmak için Gerilimler, 12 Volt LFP akü paketinin göreceği şekle (tek hücreli Gerilimin 4 katı) dönüştürüldü.

Grafikte 0,5C veya Ah kapasitesinin yarısı kadar bir şarj oranı gösterilmektedir, diğer bir deyişle 100Ah akü için bu 50 Amp şarj oranı olacaktır. Şarj Voltajı (kırmızı) daha yüksek veya daha düşük şarj oranlarında (mavi) pek değişmeyecektir, LFP pilleri çok düz bir Voltaj eğrisine sahiptir.

Lityum-iyon piller iki aşamada şarj edilir: Birincisi, akım sabit tutulur veya solar PV ile bu genellikle pillere güneşten gelen mümkün olduğunca fazla akım göndermeye çalıştığımız anlamına gelir. Gerilim bu süre zarfında, yukarıdaki grafikte 14,6V 'emme' Gerilimine ulaşana kadar yavaş yavaş artacaktır. Absorbsiyona ulaşıldığında pil yaklaşık %90 doludur ve geri kalan kısmı doldurmak için akım yavaş yavaş azalırken Gerilim sabit tutulur. Akım, pilin Ah değerinin yaklaşık %5 – %10'una düştüğünde, %100 Şarj Durumunda demektir.

Lityum-iyon pilin şarj edilmesi birçok açıdan kurşun-asit pilden daha kolaydır: Şarj voltajı iyonları hareket ettirecek kadar yüksek olduğu sürece şarj olur. Lityum-iyon piller, %100 şarj edilmemelerini umursamazlar, hatta şarj edilmedikleri takdirde daha uzun süre dayanırlar. Sülfatlama yok, dengeleme yok, emme süresi gerçekten önemli değil, pili gerçekten aşırı şarj edemezsiniz ve BMS, işleri makul sınırlar içinde tutmaya özen gösterir.

Peki bu iyonları hareket ettirmek için hangi Gerilim yeterlidir? Küçük bir deney, 13,6 Volt'un (hücre başına 3,4V) kesme noktası olduğunu gösterir; bunun altında çok az şey olur, bunun üzerinde ise yeterli süre verildiğinde pil en az %95 oranında dolar. 14,0 Volt'ta (hücre başına 3,5 V) pil, birkaç saatlik emme süresiyle yüzde 95'in üzerine kadar kolayca şarj olur ve tüm niyet ve amaçlar açısından, 14,0 veya daha yüksek Gerilimler arasında şarj etme arasında çok az fark vardır, sadece 14,2'de işler biraz daha hızlı gerçekleşir. Volt ve üzeri.

Toplu/Absorbe Gerilim

Bunu özetlemek gerekirse, 14,2 ile 14,6 Volt arasında bir toplu/absorblama ayarı LiFePO4 için harika çalışacaktır! Bir miktar emme süresinin yardımıyla yaklaşık 14,0 Volt'a kadar daha düşük bir değer de mümkündür. Biraz daha yüksek Gerilimler mümkündür; çoğu akü için BMS, akü bağlantısını kesmeden önce yaklaşık 14,8 – 15,0 Volt'a izin verecektir. Ancak daha yüksek bir Gerilimin hiçbir faydası yoktur ve BMS tarafından kesilme ve muhtemelen hasar görme riski daha yüksektir.

Şamandıra Gerilimi

LFP pillerinin yüzdürülmesine gerek yoktur. Şarj kontrolörleri buna sahiptir çünkü kurşun-asit akülerin kendi kendine deşarj oranı o kadar yüksektir ki, onları mutlu etmek için daha fazla şarjı damlatmaya devam etmek mantıklıdır. Lityum-iyon piller için, pilin sürekli olarak yüksek bir Şarj Durumunda kalması pek iyi değildir; bu nedenle, şarj kontrol cihazınız dalgalanmayı devre dışı bırakamıyorsa, pili gerçek şarjın gerçekleşmeyeceği kadar düşük bir Gerilime ayarlayın. 13,6 Volt veya daha düşük herhangi bir Gerilim yeterli olacaktır.

Gerilimi Eşitle

14,6 Volt'un üzerindeki şarj Gerilimlerinin aktif olarak önerilmezken, lityum iyon aküye eşitleme yapılmaması gerektiği açık olmalıdır! Eşitleme devre dışı bırakılamıyorsa, bunu 14,6V veya daha düşük bir değere ayarlayın, böylece normal bir şarj şarj döngüsü haline gelir.

Zamanı Emme

Emilim voltajını 14,4V veya 14,6V'a ayarlamak ve ardından pil bu Voltaja ulaştığında şarjı durdurmak için söylenecek çok şey var! Kısaca sıfır (veya kısa) soğurma süresi. Bu noktada piliniz yaklaşık %90 dolu olacaktır. LiFePO4 piller %100 SOC'de çok uzun süre beklemediklerinde uzun vadede daha mutlu olacaklardır, dolayısıyla bu uygulama pil ömrünü uzatacaktır. Pilinizde kesinlikle %100 SOC olması gerekiyorsa, absorbe bunu yapacaktır! Resmi olarak buna, şarj akımı akünün Ah değerinin %5 – %10'una, yani 100Ah akü için 5 – 10 Amp'e düştüğünde ulaşılır. Akıma bağlı olarak emilimi durduramıyorsanız, emilim süresini yaklaşık 2 saate ayarlayın ve bunu bir gün olarak adlandırın.

Sıcaklık Telafisi

LiFePO4 pillerin sıcaklık telafisine ihtiyacı yoktur! Lütfen bunu şarj kontrol cihazınızdan kapatın, aksi takdirde şarj voltajınız çok sıcak veya soğuk olduğunda aşırı derecede kapalı olacaktır.

Şarj kontrol cihazınızın Voltaj ayarlarını, kaliteli bir dijital multimetre ile ölçülen değerlerle karşılaştırdığınızdan emin olun! Lityum iyon pili şarj ederken Voltajdaki küçük değişikliklerin büyük etkisi olabilir! Şarj ayarlarını buna göre değiştirin!

LFP Pilinin Boşaltılması

Kurşun-asit akülerin aksine, lityum iyon akünün voltajı deşarj sırasında çok sabit kalır. Bu, Şarj Durumunu yalnızca Gerilimden tahmin etmeyi zorlaştırır. Orta derecede yüke sahip bir akü için deşarj eğrisi aşağıdaki gibi görünür.

Boşalma sırasında çoğu zaman akü voltajı 13,2 Volt civarında olacaktır. %99 ila %30 SOC arasında sadece 0,2 Volt kadar değişir. Kısa bir süre öncesine kadar LiFePO4 pil için %20 SOC'nin altına inmek Çok Kötü Bir Fikir™ idi. Bu durum değişti ve mevcut LFP pilleri birçok döngüde %0'a kadar keyifle boşalacak. Ancak daha az derin bisiklet sürmenin faydası vardır. Sadece %30 SOC'ye bisiklet sürmek size %0'a düşürmekten 1/3 daha fazla döngü sağlamakla kalmaz, piliniz muhtemelen bundan daha fazla döngü boyunca dayanacaktır. Kesin rakamlara ulaşmak zor, ancak %50 SOC'ye kadar bisiklet sürmek, %100 bisiklete kıyasla yaklaşık 3 kat daha fazla çevrim ömrü gösteriyor gibi görünüyor.

Aşağıda 12 Volt akü paketi için akü Voltajını ve Deşarj Derinliğini gösteren bir tablo bulunmaktadır. Bu Gerilim değerlerini biraz ihtiyatlı alın, deşarj eğrisi o kadar düzdür ki SOC'yi yalnızca Gerilimden belirlemek gerçekten zordur. Yükteki küçük değişiklikler ve Voltmetrenin doğruluğu ölçümün bozulmasına neden olacaktır.

Lityum İyon Pillerin Saklanması  

Çok düşük kendi kendine deşarj oranı, LFP pillerinin daha uzun süreler boyunca bile saklanmasını kolaylaştırır. Lityum-iyon pili bir yıllığına saklamak sorun değil; yalnızca saklamaya koymadan önce içinde bir miktar şarj olduğundan emin olun. %50 – %70 arasında bir değer iyidir; bu, pilin kendi kendine deşarj olması Gerilimi tehlike noktasına yaklaştırmadan önce çok uzun bir süre verecektir.

Pillerin donma noktasının altında saklanması iyidir, donmazlar ve sıcaklığı pek umursamazlar. Bunları yüksek sıcaklıklarda (45 Santigrat ve üzeri) depolamaktan kaçının ve mümkünse tamamen dolu (veya neredeyse boş) depolamaktan kaçının.

Pilleri daha uzun süre saklamanız gerekiyorsa, tüm kabloları pillerden çıkardığınızdan emin olun. Bu sayede aküleri yavaş yavaş boşaltan başıboş yükler oluşmaz.

Lityum İyon Pillerinizin Sonu

Dehşet içinde nefesinizin kesildiğini duyuyoruz; Değerli LFP pil bankanızın artık olmadığı düşüncesi tüylerinizi ürpertmiyor! Ne yazık ki, her güzel şeyin bir sonu var. Önlemek istediğimiz şey erken bir sondur ve bunu yapabilmek için lityum iyon pillerin nasıl öldüğünü anlamamız gerekir.

Pil üreticileri, kapasitesi olması gerekenin %80'ine düştüğünde pili "ölü" olarak değerlendirir. Yani 100Ah'lik bir akü için kapasitesi 80Ah'a düştüğünde sonu gelir. Pilinizin bitmesine yönelik iki mekanizma iş başındadır: Döngü ve yaşlanma. Pili her boşaltıp yeniden şarj ettiğinizde, biraz hasar verir ve biraz kapasite kaybedersiniz. Ancak değerli pilinizi, asla değiştirilmeyecek, camla kaplı güzel bir tapınağa koysanız bile, yine de sonu gelecektir. Sonuncusuna takvim ömrü denir.

LiFePO4 pillerin takvim ömrüne ilişkin kesin veriler bulmak zordur, çok az bilgi mevcuttur. Aşırılıkların (sıcaklık ve SOC açısından) takvim ömrü üzerindeki etkisi üzerine bazı bilimsel çalışmalar yapıldı ve bunlar sınırların belirlenmesine yardımcı oldu. Anladığımız kadarıyla pil bankanızı kötüye kullanmazsanız, aşırılıklardan kaçınırsanız ve genellikle pillerinizi makul sınırlar içinde kullanırsanız takvim ömrünün 20 yıl civarında bir üst sınırı vardır.

Pilin içindeki hücrelerin yanı sıra elektronik parçalardan oluşan BMS de bulunmaktadır. BMS arızalandığında piliniz de arızalanır. Yerleşik BMS'ye sahip lityum iyon piller hala çok yeni ve bunu görmemiz gerekecek, ancak sonuçta Pil Yönetim Sisteminin, lityum iyon hücreler kadar uzun süre hayatta kalması gerekiyor.

Pilin içindeki işlemler zamanla birleşerek elektrotlar ve elektrolitler arasındaki sınır katmanını, lityum iyonlarının elektrotlara girip çıkmasını önleyen kimyasal bileşiklerle kaplar. Süreçler ayrıca lityum iyonlarını yeni kimyasal bileşiklere bağlar, böylece artık elektrottan elektrota geçmeleri mümkün olmaz. Bu süreçler ne yaparsak yapalım gerçekleşecektir ancak büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdırlar! Pillerinizi 30 santigrat derecenin altında tutun, çok yavaştırlar. 45 Santigratın üzerine çıktığınızda işler önemli ölçüde hızlanır! Halk düşmanı hayır. Lityum iyon piller için açık ara birincisi ısıdır!

Takvim ömrü ve LiFePO4 pilinin ne kadar çabuk eskiyeceği konusunda daha birçok şey var: Şarj Durumunun da bununla bir ilgisi var. Yüksek sıcaklıklar kötü olsa da, bu piller gerçekten ama gerçekten %0 SOC'de ve çok yüksek sıcaklıklarda durmaktan hoşlanmazlar! Ayrıca, %0 SOC kadar kötü olmasa da, %100 SOC'de ve yüksek sıcaklıklarda beklemeleri de kötüdür. Çok düşük sıcaklıkların etkisi daha azdır. Konuştuğumuz gibi, LFP pillerini donma noktasının altında şarj edemezsiniz (ve BMS buna izin vermez). Görünen o ki, bunları donma noktasının altına boşaltmak, mümkün olsa da, yaşlanma üzerinde de hızlandırıcı bir etkiye sahip. Pilinizin yüksek sıcaklıkta beklemesine izin vermek kadar kötü bir şey olamaz, ancak pilinizi dondurucu sıcaklıklara maruz bırakacaksanız, bunu ne şarj olurken ne de boşalırken ve tankta bir miktar gaz varken (her ne kadar bir miktar gaz olmasa da) yapmak daha iyidir. dolu depo). Daha genel anlamda, eğer uzun süreli depolamaya ihtiyaç duyuyorlarsa bu pilleri %50 – %60 SOC civarında bir kenara koymak daha iyidir.

Erimiş pil

Gerçekten bilmek istiyorsanız, bir lityum iyon pil donma noktasının altında şarj edildiğinde ne olur, metalik lityum negatif (karbon) elektrot üzerinde biriktirilir. Hoş bir şekilde de değil, keskin, iğne benzeri yapılarda büyür ve sonunda membranı delerek pilin kısa devre yapmasına neden olur (NASA'nın deyimiyle, duman, aşırı ısı ve büyük ihtimalle dahil olmak üzere muhteşem bir Hızlı Planlanmamış Sökme Olayına yol açar). alevler de). Şanslıyız ki bu, BMS'nin gerçekleşmesini engellediği bir şeydir.

Bisiklet hayatına devam ediyoruz. Lityum iyon pillerden %100 şarj-deşarj döngüsünde bile binlerce döngü elde etmek yaygın hale geldi. Döngü ömrünü en üst düzeye çıkarmak için yapabileceğiniz bazı şeyler var.

Nasıl olduğunu konuştuk lityum demir fosfat pil iş: Lityum iyonlarını elektrotlar arasında hareket ettiriyorlar. Bunların kendilerine göre bir boyutu olan gerçek, fiziksel parçacıklar olduğunu anlamak önemlidir. Pili her şarj-deşarj ettiğinizde, bunlar bir elektrottan çekilip diğerine doldurulur. Bu, özellikle negatif elektrotun karbonuna zarar verir. Pil her şarj edildiğinde elektrot biraz şişer ve her deşarjda tekrar incelir. Zamanla mikroskobik çatlaklara neden olur. Bu nedenle %100'ün biraz altında şarj etmek size daha fazla döngü sağlar ve %0'ın biraz üzerinde deşarj da sağlar. Ayrıca, bu iyonların "basınç" uyguladığını ve aşırı Şarj Durumu sayılarının daha fazla basınç uygulayarak pilin yararına olmayan kimyasal reaksiyonlara neden olduğunu düşünün. Bu nedenle LFP pilleri %100 SOC'de saklanmayı veya %100'e (neredeyse) sabit şarja konulmayı sevmez.

Bu lityum iyonlarının oraya buraya ne kadar hızlı çekildiğinin döngü ömrü üzerinde de etkisi vardır. Yukarıdakilerin ışığında, bu sürpriz olmamalı. Sırasında lityum demir fosfat pil rutin olarak 1C'de (yani 100Ah akü için 100 Amp) şarj ve deşarj yapacaktır, bunu daha makul değerlerle sınırlandırırsanız akünüzün daha fazla şarj döngüsü göreceksiniz. Kurşun-asit akülerin Ah derecesinin yaklaşık %20'si kadar bir sınırı vardır ve lityum iyon için bu sınırda kalmanın daha uzun akü ömrü açısından da faydaları olacaktır.

Bahsetmeye değer son faktör Gerilimdir, ancak bu aslında BMS'nin kontrol altında tutmak için tasarlandığı şeydir. Lityum-iyon piller hem şarj hem de deşarj için dar bir Gerilim penceresine sahiptir. Bu pencerenin dışına çok hızlı bir şekilde çıkmak, kalıcı hasara ve en üst düzeyde olası bir RUD Olayına (daha önce de belirtildiği gibi NASA konuşması) neden olur. İçin lityum demir fosfat pil bu pencere yaklaşık 8,0V (hücre başına 2,0V) ila 16,8 Volt (hücre başına 4,2V) arasındadır. Yerleşik BMS, pili bu sınırlar dahilinde tutmaya özen göstermelidir.

Eve Dönüş Dersleri

Artık lityum iyon pillerin nasıl çalıştığını, neyi sevip neyi sevmediğini ve sonuçta nasıl başarısız olduklarını bildiğimize göre, çıkarılacak bazı ipuçları var. Aşağıda küçük bir liste hazırladık. Başka hiçbir şey yapmayacaksanız lütfen ilk ikisine dikkat edin; bunlar, lityum iyon pilinizin keyfini çıkaracağınız toplam süre üzerinde açık ara en büyük etkiye sahiptir! Diğerlerine dikkat etmeniz de pilinizin daha uzun süre dayanmasına yardımcı olacaktır.

Özetlemek gerekirse, uzun ve mutlu LFP pil ömrü için önem sırasına göre aşağıdakilere dikkat etmelisiniz:

● Pil sıcaklığını 45 santigrat derecenin altında tutun (mümkünse 30 derecenin altında) – Bu, açık ara en önemlisidir!!
● Şarj ve deşarj akımlarını 0,5C'nin altında tutun (0,2C tercih edilir)
● Mümkünse deşarj sırasında pil sıcaklığını 0 Santigratın üzerinde tutun – Bu ve altındaki her şey, ilk ikisi kadar önemli değil
● Gerçekten gerekmedikçe %10 – %15 SOC'nin altında döngü yapmayın
● Mümkünse pili %100 SOC'de yüzdürmeyin
● İhtiyacınız yoksa %100 SOC'ye ücret talep etmeyin

İşte bu! Artık siz de LiFePO4 pillerinizle mutluluğu ve tatmin edici yaşamı bulabilirsiniz!